DE10221467A1

DE10221467A1 - Device for a vehicle front protection device to protect living objects deploys a vertical pliable catching surface on receipt of a sensor signal

Info

Publication number: DE10221467A1
Application number: DE2002121467
Authority: DE
Inventors: Lothar Weichenberger; Alfons Woehrl
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 2002-05-15
Filing date: 2002-05-15
Publication date: 2003-12-11

Abstract

A device in the front of a vehicle to protect especially pedestrians and animals in a collision comprises an energy-absorbing pliable catching surface (2) which deploys on receipt of a sensor signal to be vertical to the vehicle direction (x) and has a predetermined force against bending (F).

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung im Frontbereich eines Fahrzeugs zum Schutz lebender Objekte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a protective device in the front area of a vehicle Protection of living objects according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Schutzvorrichtung ist beispielsweise der DE-OS 27 37 876 zu entnehmen. Dort wird in einem bezüglich der Fahrtrichtung flachen Neigungswinkel über den Fronthauben- und Windschutzscheibenbereich ein folien- oder netzartiges Auffangelement gespannt, welches aus reissfestem und energieabsorbierenden Material besteht. Dadurch kann der vom Objekt zu überwindende Deformationsweg erhöht werden. Die Härte des Aufpralls des Objektes auf dieses Auffangelement ist jedoch bedingt durch Differenzgeschwindigkeit zwischen Fahrzeug und Objekt weiterhin sehr hoch. Der Energieabbau kann nur durch die energieabsorbierenden Eigenschaften des Materials erreicht werden und ist daher wie auch der Deformationsweg sehr begrenzt. Such a protective device can be found, for example, in DE-OS 27 37 876. There is a flat inclination angle with respect to the direction of travel over the Front hood and windshield area a foil or net-like collecting element excited, which consists of tear-resistant and energy-absorbing material. As a result, the deformation path to be overcome by the object can be increased. The The hardness of the impact of the object on this collecting element is, however, due to Differential speed between vehicle and object continues to be very high. The Energy degradation can only be achieved through the energy absorbing properties of the material can be achieved and is therefore very limited, as is the deformation path.

Darüber hinaus sind im Stand der Technik, beispielsweise aus der EP 1 078 826 A1, Motorhauben bekannt, die unmittelbar vom dem Aufprall eines Fußgängers auf das Fahrzeugs aufgerichtet werden, um den Deformationsweg bis zum Erreichen des starren Motorblocks zu erhöhen. In addition, in the prior art, for example from EP 1 078 826 A1, Bonnets are known that immediately from a pedestrian impact on the Vehicle can be erected to the rigid path until it reaches the rigid Increase engine blocks.

Die DE-OS 26 13 748, EP 1 024 063 A2, JP 0 8183423 beschreiben Airbags im Außenbereich des Fahrzeugs zum Fußgängerschutz, wobei diese sich jeweils flach über die Fahrzeugkarosserie legen und durch ihre begrenzte Deformierbarkeit energieabsorbierend wirken. DE-OS 26 13 748, EP 1 024 063 A2, JP 0 8183423 describe airbags in Outside of the vehicle for pedestrian protection, whereby these are each flat over the vehicle body and due to its limited deformability have an energy-absorbing effect.

Aus der DE-OS 24 55 258 ist zudem eine mittels Gasgeneratoren aufblasbare senkrecht zur Fahrrichtung angeordnete Fangfläche vorgesehen, die beim Auftreffen des Fußgängers auf die Motorhaube ausgelöst wird und ein Herunterfallen zurück auf die Fahrbahn verhindern soll. From DE-OS 24 55 258 an inflatable by means of gas generators is also vertical to the driving direction arranged catch surface provided when the Pedestrian is triggered on the hood and falls back onto the Should prevent roadway.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine weitere Schutzvorrichtung zum Schutz lebender Objekte bei einem Zusammenstoß vorzustellen, die insbesondere einfach und wirkungsvoll ist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen. The object of the invention is to provide a further protective device for protecting living Present objects in a collision that are particularly simple and is effective. This object is solved by the features of claim 1. Advantageous further developments can be found in the subclaims.

Es ist eine Auffangfläche vorgesehen, die näherungsweise senkrecht zur Fahrrichtung aufrichtbar ist und eine vorgegebene Gegenkraft gegen ein Umbiegen in Richtung der Windschutzscheibe aufweist. Das Objekt wird also sehr frühzeitig erfasst. Dank der vorgebbaren Gegenkraft ist das Auftreffen auf die Auffangfläche hinsichtlich eines möglichen Verletzungsrisikos dimensionierbar und kann die Gegenkraft so gewählt werden, dass schwerwiegende Verletzungen ausgeschlossen werden können. Aufgrund des langen Rückstellweges bis zum eigentlichen Aufprall im Bereich der Motorhaube und Windschutzscheibe kann das Objekt in Summe stärker abgebremst werden als bei bekannten Vorrichtungen und trifft damit, wenn überhaupt, mit deutlich geringerer Differenzgeschwindigkeit auf das Fahrzeug auf. A collecting area is provided that is approximately perpendicular to the direction of travel is erectable and a predetermined counterforce against bending in the direction of Has windshield. The object is therefore recognized very early. thanks to the Predeterminable counterforce is the impact on the collecting surface with regard to a possible risk of injury can be dimensioned and the counterforce selected serious injuries can be excluded. by virtue of of the long return path to the actual impact in the area of the bonnet and Overall, the windshield can slow down the object more than with known devices and thus hits, if at all, with significantly less Differential speed on the vehicle.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und einer einzigen Figur näher erläutert werden. Kurze Beschreibung der Figuren: In the following, the invention is intended to be based on exemplary embodiments and a single one Figure will be explained in more detail. Brief description of the figures:

Figur senkrechte Auffangfläche zum Auffangen des Objektes frühzeitig vor dem Aufprall auf das Fahrzeug Figure the vertical collecting surface to catch the object early the impact on the vehicle

Die einzige Figur zeigt ein sich in Fahrtrichtung X auf einen Fußgänger 4 zu bewegendes Fahrzeug 3. Mit Y ist die dazu senkrechte Achse parallel zur Ebene der Fahrbahn 5 quer zur Fahrtrichtung x bezeichnet und mit Z die Achse senkrecht zur Fahrbahnebene. Mittels eines nicht näher gezeigten Sensors wird der Nahbereich des Fahrzeugs 3 auf einen unmittelbar und unvermeidbar bevorstehenden Zusammenstoß mit einem lebenden Objekt 4 überwacht. Als Sensoren kommen dabei neben optischen auch elektromagnetische oder kapazitive Sensorsysteme oder deren Kombinationen in Betracht. Zudem können auch für andere Systeme wie Ultraschallsensoren oder Radarsensoren genutzt werden, die bereits als Einparkhilfe oder zur aktiven Abstandsfahrregelung vorgesehen sind. Zumindest einige dieser Sensoren sind dabei aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften auch in der Lage, selektiv lebende von anderen Objekten zu unterscheiden, sei es aufgrund deren Abmaßen und Außenformen oder deren abweichenden elektrostatischen oder elektromagnetischen Eigenschaften. The single figure shows a vehicle 3 to be moved in the direction of travel X towards a pedestrian 4 . Y is the perpendicular axis parallel to the plane of the road 5 transverse to the direction of travel x and Z is the axis perpendicular to the road plane. The near range of the vehicle 3 is monitored for an immediate and unavoidable impending collision with a living object 4 by means of a sensor (not shown in more detail ) . In addition to optical sensors, electromagnetic or capacitive sensor systems or their combinations can also be considered as sensors. In addition, it can also be used for other systems such as ultrasonic sensors or radar sensors that are already provided as parking aids or for active distance control. Because of their physical properties, at least some of these sensors are also able to selectively distinguish living objects from other objects, be it due to their dimensions and external shapes or their differing electrostatic or electromagnetic properties.

Erkennt ein solcher Sensor einen unmittelbar bevorstehenden Zusammenstoß, vorzugsweise beschränkt nur bei lebenden Objekten 4, so wird ein Signal erzeugt, das bereits unmittelbar vor dem eigentlichen Zusammenstoß des Fußgängers 4 mit dem Fahrzeug 3 eine Aktivierung der Schutzeinrichtung 2 einleitet. If such a sensor detects an imminent collision, preferably only to a limited extent in the case of living objects 4 , then a signal is generated which initiates activation of the protective device 2 immediately before the actual collision of the pedestrian 4 with the vehicle 3 .

Der Fußgänger wird noch vor dem Aufprall auf das Fahrzeug 3 von der Auffangfläche 2 abgefangen, die beim Zusammenstoß näherungsweise senkrecht zur Fahrbahnebene, also in z-Achse, noch vor der Motorhaube und der Windschutzscheibe vorgesehen ist. Insbesondere kommt eine hervorstellbare beziehungsweise aufrichtbare netzartige Gewebestruktur in Betracht, oder aber netzförmig miteinander verbundene Luftschläuche, die jeweils dem Fahrer des Fahrzeuges 3 noch eine zumindest begrenzte Sicht in Fahrtrichtung x erlauben. Die Auffangfläche 2 erstreckt näherungsweise über den gesamten Frontbereich des Fahrzeug bis in Höhe der Gesamtfahrzeugoberkante, zumindest aber der Höhe eines erwachsenen Fußgängers zuzüglich eines Sicherheitsfaktors bedingt alleins chon aufgrund des Abrolleffekts. The pedestrian is intercepted before the impact on the vehicle 3 by the collecting surface 2 , which is provided approximately perpendicular to the road plane, ie in the z-axis, in front of the bonnet and the windshield during the collision. In particular, a retractable or erectable mesh-like fabric structure comes into consideration, or air tubes connected to one another in a mesh shape, each of which still allows the driver of the vehicle 3 an at least limited view in the direction of travel x. The catchment area 2 extends approximately over the entire front area of the vehicle to the level of the overall top edge of the vehicle, but at least the height of an adult pedestrian plus a safety factor alone due to the rolling effect.

Diese Auffangfläche 2 ist zudem entsprechend einer vorgegebenen Gegenkraft elastisch nachgebend, um die kinetische Energie des Fußgängers 4 aufzunehmen und diesen dennoch vor dem Aufprall auf die Motorhaube und Windschutzscheibe des Fahrzeuges 3 zu schützen bzw. die Relativgeschwindigkeit herabzusetzen. Die Gegenkraft F der Auffangfläche 2 nimmt vorzugsweise mit zunehmendem Umbiegen entgegen der Fahrtrichtung x zu. Vorzugsweise ist eine Steuervorrichtung vorgesehen, welche die Gegenkraft der Auffangfläche mit zunehmender Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder Differenzgeschwindigkeit zwischen Fahrzeug und Objekt erhöht, bspw. durch Erhöhen des Luftdrucks in den Luftkammern eines airbagähnlichen Auffangsystems, wobei die Massenträgheit der Auffangfläche eine Mindestgröße der Gegenkraft bildet. This collecting surface 2 is also elastically yielding in accordance with a predetermined counterforce in order to absorb the kinetic energy of the pedestrian 4 and yet protect the pedestrian 4 from impact on the bonnet and windshield of the vehicle 3 or to reduce the relative speed. The counterforce F of the collecting surface 2 preferably increases with increasing bending against the direction of travel x. A control device is preferably provided which increases the counterforce of the collecting surface with increasing speed of the vehicle or differential speed between vehicle and object, for example by increasing the air pressure in the air chambers of an airbag-like collecting system, the inertia of the collecting surface forming a minimum magnitude of the counterforce.

Die Auffangfläche ist vorzugsweise in einer Ruheposition vor dem Auslösen im Bereich der Stoßstange angeordnet, bspw. bei einer netzartigen Auffangfläche 2a zusammengerollt und zum Auslösen in die zur Fahrtrichtung näherungsweise senkrechte Wirkposition entrollbar. The collecting surface is preferably arranged in a rest position before being triggered in the area of the bumper, for example in a net-like collecting surface 2 a, and can be unrolled for triggering into the active position approximately perpendicular to the direction of travel.

Die Auffangfläche 2 weist an ihren Seiten längs zur Fahrtrichtung x Erhöhungen 2b auf, die ein seitliches Wegrollen des Objekts 4 von der Auffangfläche 2 verhindern. Zudem kann ein oberer Rand 2c ein Hinwegrutschen über die Auffangfläche hinaus verhindern. The collecting surface 2 has on its sides along the direction of travel x bumps 2 b, which prevent the object 4 from rolling away from the collecting surface 2 . In addition, an upper edge 2 c can prevent it from slipping beyond the collecting surface.

Die Auffangfläche 2 besteht bspw. aus mehreren miteinander mechanisch verbundenen Kammern, die im Frontbereich des Fahrzeugs zunächst zusammengerollt sind und im Bedarfsfall bspw. mittels pyrotechnischer Gasgeneratoren füllbar und so entrollbar sind. Um ein seitliches Wegrollen zu verhindern, können die Luftkammern mit einem für zumindest einen Teil der Luftkammern voneinander abweichenden Luftdruck auffüllbar sein. Alternativ kann ein ein schäumendes Material zum Auffüllen der Luftkammern vorgesehen werden oder die Luftkammern im aufgerollten Zustand mit einem Stoff gefüllt werden, welcher durch Einwirkung eines Zündsignals schlagartig sein Volumen vergrößert. The collecting surface 2 consists, for example, of a plurality of mechanically connected chambers which are initially rolled up in the front area of the vehicle and, if necessary, can be filled, for example, by means of pyrotechnic gas generators and can thus be unrolled. In order to prevent lateral rolling away, the air chambers can be filled with an air pressure that deviates from one another for at least some of the air chambers. Alternatively, a foaming material can be provided for filling the air chambers or the air chambers can be filled with a substance in the rolled-up state, which suddenly increases its volume due to the action of an ignition signal.

Zusätzlich ist vorzugsweise eine Vorrichtung vorgesehen, mit der das Objekt untergriffen oder/und ausgehoben wird, beispielweise eine Vorrichtung gemäß der DE 101 43 448 oder ähnlicher Anordnungen. Alternativ oder ergänzend ist eine Vorrichtung vorgesehen, mit der das Objekt vor oder bei einem Aufprall zurück auf die Fahrbahn geschützt wird, die ebenfalls in der DE 101 43 448 sowie dem dort beschriebenen Stand der Technik entnehmbar ist. In addition, a device is preferably provided with which the object can be accessed or / and is excavated, for example a device according to DE 101 43 448 or similar arrangements. Alternatively or in addition, a device is provided with which the object is protected before or in the event of a collision with the road, which also in DE 101 43 448 and the prior art described therein is removable.

Claims

1. Schutzvorrichtung im Frontbereich eines Fahrzeugs (3) zum Schutz lebender Objekte (4), insbesondere Fußgänger oder Tiere, bei einem Zusammenstoß mit dem Fahrzeug, bestehend aus einer energieabsorbierend nachgiebigen Auffangfläche, die in Abhängigkeit von einem Signal eines Sensors in Wirkposition aufgerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangfläche näherungsweise senkrecht (z) zur Fahrrichtung (x) aufrichtbar ist und eine vorgegebene Gegenkraft (F) gegen ein Umbiegen in Richtung des Frontbereich des Fahrzeugs (3) aufweist. 1. Protection device in the front area of a vehicle ( 3 ) for protecting living objects ( 4 ), in particular pedestrians or animals, in the event of a collision with the vehicle, consisting of an energy-absorbing, flexible collecting surface which is erected in the operative position as a function of a signal from a sensor, characterized in that the collecting surface can be erected approximately perpendicularly (z) to the direction of travel (x) and has a predetermined counterforce (F) against bending in the direction of the front area of the vehicle ( 3 ).

2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Auffangfläche näherungsweise über den gesamten Frontbereich des Fahrzeug bis in Höhe der Gesamtfahrzeugoberkante erstreckt. 2. Protection device according to claim 1, characterized in that the Collection area approximately over the entire front area of the vehicle up to Height of the entire top edge of the vehicle extends.

3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangfläche in einer Ruheposition vor dem Auslösen im Bereich der Stoßstange angeordnet ist. 3. Protection device according to claim 1 or 2, characterized in that the Collection area in a rest position before triggering in the area of the bumper is arranged.

4. Schutzvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenkraft (F) der Auffangfläche (2) mit zunehmendem Umbiegen entgegen der Fahrtrichtung zunimmt. 4. Protection device according to one of the preceding claims, characterized in that the counterforce (F) of the collecting surface ( 2 ) increases with increasing bending against the direction of travel.

5. Schutzvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, welche die Gegenkraft der Auffangfläche mit zunehmender Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder Differenzgeschwindigkeit zwischen Fahrzeug und Objekt erhöht. 5. Protection device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a control device is provided, which the counterforce the catchment area with increasing speed of the vehicle or Differential speed between vehicle and object increased.

6. Schutzvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangfläche (2) netzartig (2a) aufgebaut ist und in der Ruheposition vor dem Auslösen zusammengerollt und zum Auslösen in die zur Fahrtrichtung näherungsweise senkrechte Wirkposition entrollbar ist. 6. Protection device according to one of the preceding claims, characterized in that the collecting surface ( 2 ) is network-like ( 2 a) and rolled up in the rest position before triggering and can be unrolled for triggering in the effective position approximately perpendicular to the direction of travel.

7. Schutzvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangfläche (2)

a) an ihren Seiten längs zur Fahrtrichtung Erhöhungen (2b) aufweist, die ein seitliches Wegrollen des Objekts (4) von der Auffangfläche (2) verhindern und/oder

b) am oberen Rand eine Erhöhung (2c) aufweist, die ein Hinwegrutschen über die Auffangfläche (2) hinaus verhindern.

7. Protection device according to one of the preceding claims, characterized in that the collecting surface ( 2 )

a) has on its sides along the direction of travel elevations ( 2 b), which prevent the object ( 4 ) from rolling away from the collecting surface ( 2 ) and / or

b) has an elevation ( 2 c) at the upper edge which prevents it from slipping over the collecting surface ( 2 ).

8. Schutzvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangfläche (2) aus mehreren miteinander mechanisch verbundenen in Fahrtrichtung gerichteten Luftkammern besteht, die im Frontbereich des Fahrzeugs zunächst zusammengerollt sind und im Bedarfsfall füllbar und so entrollbar sind. 8. Protection device according to one of the preceding claims, characterized in that the collecting surface ( 2 ) consists of several mechanically interconnected air chambers directed in the direction of travel, which are rolled up in the front area of the vehicle and can be filled and unrolled if necessary.

9. Schutzvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangfläche im entrollten Zustand an ihren Seitenrändern längs der Fahrtrichtung Luftkammern mit größeren Querschnitt (2b) als in der Mitte aufweist. 9. Protection device according to claim 6, characterized in that the collecting surface in the unrolled state along its direction along the direction of travel has air chambers with a larger cross-section ( 2 b) than in the middle.